ES2212215T3 - Procedimiento y aparato para preparar material en forma de polvo coloreado para la fabricacion de baldosas, y materiales coloreados asi obtenidos. - Google Patents
Procedimiento y aparato para preparar material en forma de polvo coloreado para la fabricacion de baldosas, y materiales coloreados asi obtenidos.Info
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Abstract
EL PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR MATERIALES COLOREADOS, EN FORMA DE POLVO, PARA LA FABRICACION DE BALDOSAS DE CERAMICA COMPRENDE ALIMENTAR UN DISPOSITIVO DE MEZCLA (6) CON UNA MASA DE MATERIAL CERAMICO ATOMIZADO O GRANULADO, CUYOS GRANULOS TIENEN UN TAMAÑO ESTADISTICAMENTE IGUAL Y NO CONTIENEN COLORANTES AÑADIDOS, Y UNA CANTIDAD DOSIFICADA DE PARTICULAS FINAS COLOREADAS DE TAMAÑO MUCHO MENOR QUE DICHOS GRANULOS, MEZCLANDOSE A CONTINUACION LA TOTALIDAD HASTA QUE LA SUPERFICIE EXTERIOR DE LOS CITADOS GRANULOS QUEDE TOTALMENTE CUBIERTA POR DICHAS PARTICULAS FINAS COLOREADAS.
Description
Procedimiento y aparato para preparar material en
forma de polvo coloreado para la fabricación de baldosas, y
materiales coloreados así obtenidos.
La invención se refiere, de forma general, a la
fabricación de baldosas cerámicas y más particularmente a la
preparación de materiales en polvo que constituyen la materia prima
o básica para fabricar dichas baldosas.
Específicamente, la invención se refiere a un
procedimiento y a la correspondiente implementación de medios para
preparar materiales en forma de polvo coloreado para la fabricación
de baldosas de cerámica fina de piedra porcelanizada, baldosas de
una sola cocción y otras baldosas similares.
Es ampliamente conocido que dichas substancias de
base o partida consisten en una masa de gránulos de dimensiones
virtualmente uniformes con una coloración específica, de forma que
se obtienen baldosas de un solo color si se utilizan gránulos de un
único tipo, en tanto que se obtienen baldosas multicolor si se
utilizan gránulos de diversos colores.
Según el actual estado de la técnica, dichos
gránulos se fabrican según el siguiente procedimiento:
- preparar una solución concentrada que contiene
pigmentos, una mezcla cerámica y un floculante,
- moler dicha solución concentrada en una serie
de molinos de bolas progresivos para obtener una suspensión que
habitualmente se denomina base coloreada concentrada,
- transferir mediante bombeo la base coloreada
concentrada a una serie depósitos de almacenamiento en los cuales un
agitador mantiene la base en suspensión,
- extraer la base coloreada concentrada de dichos
depósitos e inyectar a presión una predeterminada cantidad, a una
tubería a través de la cual se alimenta la base básica o neutra a un
dispositivo pulverizador, o alternativamente
- alimentar la base coloreada concentrada a un
depósito en el que, un agitador, la mezcla con la base neutra y
después pulveriza la base coloreada, y
- almacenar el material pulverizado que, como se
ha expuesto, tiene toda su masa coloreada.
La amplia utilización de dichos procedimientos
conocidos, que se denominan procedimientos húmedos, ha puesto de
manifiesto diversos inconvenientes, tales como:
- excesiva complejidad de las plantas de
fabricación y por consiguiente de los procedimientos de control y
mantenimiento y problemas de puesta a punto y de fiabilidad,
- excesivo tamaño de las plantas de
fabricación,
- necesidad de mantener almacenada una
considerable cantidad de producto pulverizado de cada uno de los
diferentes colores,
- necesidad de limpiar la correspondiente zona de
la planta de fabricación cada vez que se cambia el color del
producto, y
- coste de fabricación relativamente alto debido
al elevado coste de amortización de las plantas de fabricación y al
consumo de energía.
Por otra parte, el coste final de material
pulverizado es relativamente elevado ya que al colorear totalmente
la masa granulada se desperdician ineficientemente pigmentos y
colorantes, cuyo coste es mucho mayor que el coste del resto de
materiales que constituyen la base coloreada concentrada.
El principal objetivo de la presente invención es
evitar dichos inconvenientes mediante un sistema operativo
reivindicado en las reivindicaciones 1 a 4 y los correspondientes
medios de implementación reivindicados en la reivindicación 5, a
través de los cuales se obtienen los materiales reivindicados en la
reivindicación 6 y las baldosas cerámicas reivindicadas en la
reivindicación 7.
Particularmente, según el sistema o procedimiento
propuesto se fabrican los materiales de la invención con una técnica
de fabricación básicamente en seco, tal como se pondrá de manifiesto
a partir de la siguiente descripción.
De forma general, el procediendo de la invención
proporciona una masa neutra formada por material en polvo, es decir
formada por gránulos obtenidos mediante procesos de pulverización o
granulación convenientes para obtener gránulos con un tamaño del
orden de 1 mm a partir de una base que no contiene pigmentos ni
ningún otro tipo de colorantes, mezclando a continuación dichos
gránulos con una dosis de partículas finas coloreadas mucho más
pequeñas que dichos gránulos, y continuando la mezcla hasta que la
superficie exterior de los gránulos queda completamente recubierta
por una capa uniforme de dichas partículas finas.
Según una realización preferida del procedimiento
propuesto, dicha mezcla se realiza totalmente en seco, prolongándose
su duración hasta que dichas partículas finas se incorporan, o mejor
incrustan en la capa superficial de los gránulos, que por
consiguiente adquieren la coloración de dichas partículas.
Según dicha realización preferida, dichas
partículas finas tiene un tamaño indicativo comprendido entre 2 y
300 micras.
El tiempo para realizar el mezclado depende de
los parámetros de trabajo que se establezcan, tales como régimen de
velocidad y tipo de maquinaria utilizado, tamaño de los gránulos y
de las partículas, y temperatura de fabricación.
Según otra realización del procedimiento
propuesto, el mezclado se realiza substancialmente en condiciones en
seco, y preve añadir a los gránulos y partículas finas una
substancia fluida que actúe como aglomerante, es decir que sea
conveniente para que las partículas finas de color se adhieran entre
sí y con la superficie exterior de los gránulos.
De esta forma se obtienen gránulos coloreados
cada uno de los cuales comprende un recubrimiento de partículas
finas que encierra los gránulos de partida neutros.
En dicha otra realización, las partículas finas
tienen un tamaño indicativo comprendido entre 125 y 1.000
micras.
El tiempo necesario para realizar el
recubrimiento según esta realización es menor que el tiempo
necesario según dicha primera realización.
La zona interior o activa de la correspondiente
maquinaria tiene la superficie tratada o recubierta para evitar que
el aglomerante se adhiera a ella.
Según la invención, se utiliza preferiblemente
agua como aglomerante.
A través de dicha técnica se alcanzan todos los
objetivos de la presente invención, ya que:
- el aparato correspondiente comprende una unidad
mezcladora dotada de medios convenientes para introducir dichos
gránulos y dichas partículas finas y medios convenientes para
extraer los gránulos coloreados superficialmente; por consiguiente
el aparato no es muy complejo, es fácil de controlar, ajustar y
mantener, y además es muy fiable,
- su tamaño global es muy reducido en comparación
con el de las plantas de fabricación que utilizan el procedimiento
descrito en la parte introductoria,
- no es necesario almacenar grandes cantidades de
material coloreado, ya que se puede preparar en el momento en que se
necesite aguas arriba en la línea de fabricación, y
- por consiguiente, los costes de fabricación son
relativamente reducidos, mejorados por el hecho que no resulta
necesario efectuar operaciones de limpieza y lavado cuando se pasa
de un color a otro.
Además, con la invención se obtiene un material
en forma de polvo coloreado que tiene un coste menor ya que el
material de mayor coste, es decir el colorante, constituye solo una
pequeña parte de la masa del gránulo final.
Por último, se debe tener en cuenta que a partir
del material de la invención se fabrican baldosas, por ejemplo de
cerámica dura porcelanizada, cuyas características son del mismo
tipo que las características de las baldosas fabricadas con material
en polvo preparado según la técnica conocida.
Las etapas del procedimiento fabricación
propuesto se pondrán claramente de manifiesto a partir de la
siguiente descripción, con referencia a los dibujos anexos, en los
cuales en la Figura 1 se representa una realización preferida del
aparato mezclador.
En la Figura 1 se representa un bastidor 1 con
tres plataformas situadas a diferentes niveles indicadas con las
referencias numéricas 2, 3 y 4 a partir de la plataforma
inferior.
La plataforma superior 4 sirve de soporte a una
pluralidad ordenada de recipientes (no representados) que contienen
gránulos coloreados de colores diversos, en forma de partículas
finas en estado seco; la plataforma intermedia 3 sirve de soporte a
una tolva 5 que está selectivamente comunicada con los recipientes
situados en dicha plataforma superior a través de conducciones
convenientemente selladas, tales como una manguera saliente
flexible; la plataforma inferior 2 sirve de soporte a un mezclador
6.
Esta última plataforma comprende un tambor
giratorio 7 de eje horizontal soportado sobre rodillos 9 que gira de
forma continua preferiblemente, accionado a través de un moto
reductor que incorpora un sistema de control para variar la
velocidad. Dicho tambor 7 tiene una boca de carga estacionaria y una
boca de descarga descentrada que se extiende a través de un cuerpo
tubular 11, que tiene un desarrollo longitudinal configurado en
forma de zig-zag.
En dicha boca de carga 10 converge una cinta
transportadora de movimiento continuo 12 y por el extremo superior
comunica con un pulverizador o granulador de cerámica convencional
que, a través de la tubería 13, comunica con la tolva 5 situada en
la plataforma inmediatamente superior a través de un dosificador 14
que incorpora un sistema de pesaje programable.
Dicha cinta 12 suministra una cantidad constante,
por unidad de tiempo, de material cerámico pulverizado o granulado
neutro con un contenido de humedad del 4 al 6%, es decir que no
contiene pigmentos o colorantes, suministrando dicho dosificador 14
en la misma unidad de tiempo la cantidad de pigmento de la
coloración deseada en la proporción determinada correspondiente a la
cantidad de material pulverizado o granulado introducido en el
tambor 7.
Dicho material pulverizado o granulado está en
forma de gránulos que tienen estadísticamente el mismo tamaño, del
orden de 1 mm, estando dicho pigmento en forma de partículas finas
secas estadísticamente del mismo tamaño, comprendido entre 2 y 1.000
micras.
El orden de magnitud del tamaño de dichas
partículas finas varía en función de la forma en que se implementa
el procedimiento, tal como se describe a continuación.
La planta, o aparato, se completa con una cámara
de recogida estacionaria 15 donde se recoge el material coloreado
que sale del cuerpo 11, que gira acoplado con el tambor 7, y con
una cinta transportadora de movimiento continuo 16 que extrae dicho
material coloreado.
La cámara 15 comprende una unidad aspiradora (no
representada) para recuperar y reciclar el excedente de partículas
finas y eliminar las que estén suspendidas en el aire. Además, entre
la cinta 16 y la cámara 15 está previsto un carenado 17 que guía la
salida de material, terminando la cinta 16 en un almacén de silos de
almacenamiento (no representado) para almacenar los materiales en
polvo de diferentes coloraciones.
Según una primera realización del procedimiento
de la invención, dichas partículas finas de pigmento se incrustan en
seco en la capa superficial de los gránulos de material cerámico
neutro, no finalizando dicha etapa de incrustación hasta que los
gránulos han sido completamente recubiertos de pigmento.
Si se utilizan como materia prima gránulos
neutros con una dimensión preestablecida de 1 mm, se obtienen los
resultados deseados utilizando partículas finas de pigmento de un
tamaño comprendido entre 2 y 300 micras.
Según otra realización, se añade un aglomerante a
los gránulos y partículas, con el propósito de que las partículas
finas de pigmento se adhieran tanto entre sí como a la superficie
exterior de los gránulos, de forma que cuando dichos gránulos salen
de la planta están completamente recubiertos por una delgada cáscara
de color.
Se ha comprobado que el agua es un buen
aglomerante para realizar dicha función.
En este caso, las partículas finas de pigmento
tienen un tamaño comprendido entre 125 y 1.000 micras.
En este caso, la planta comprende un recipiente
con un dispensador ajustable, para almacenar y alimentar dicha
agua.
Además, dicho tambor 7 y dicho cuerpo 11 están
preferiblemente recubiertos de un material
anti-adherente, y tienen asociados medios para
soplar aire caliente en la cámara de recogida 15 para eliminar el
exceso de agua.
La invención no se limita a lo que se ha descrito
y representado, sino que comprende todos los perfeccionamientos y
mejoras que se puedan implementar comprendidas en el alcance de las
reivindicaciones anexas.
Claims (7)
1. Procedimiento para preparar materiales en
forma de polvo coloreado para la fabricación de baldosas cerámicas,
caracterizado porque se alimenta a un dispositivo mezclador
una masa de gránulos pulverizados de material cerámico
estadísticamente del mismo tamaño sin colorantes añadidos, y una
cantidad dosificada de partículas finas coloreadas de tamaño mucho
menor que dichos gránulos, y a continuación se mezcla el conjunto
hasta que toda la superficie exterior de cada uno de dichos gránulos
esté completamente recubierta por dichas partículas finas
coloreadas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichas partículas finas se incrustan en
la capa de la superficie exterior de dichos gránulos.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en dicho dispositivo mezclador se
alimenta un aglomerante conveniente para facilitar que las
partículas finas de material se adhieran tanto entre sí como a la
superficie exterior de dichos gránulos.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicho aglomerante es agua.
5. Aparato para implementar el procedimiento
según las reivindicaciones 1 a 4, que comprende una unidad
mezcladora (6), que tiene una entrada asociada a medios de carga
(12) para alimentar dichos gránulos, y medios de carga (5) para
alimentar dosificadamente dichas partículas, y cuya salida está
asociada a unos medios de extracción (16) que terminan en medios de
almacenaje, caracterizado porque dicha unidad mezcladora
comprende un tambor de carga (7) giratorio de eje sustancialmente
horizontal que gira con un movimiento continuo por medio de motor
con control de velocidad variable (8), y presenta una boca de
descarga descentrada a la cual está acoplado, de manera que gira
fijamente con dicho tambor, un cuerpo tubular (11) de desarrollo
longitudinal en forma de zig-zag.
6. Material en polvo coloreado para la
fabricación de baldosas cerámicas, típicamente baldosas de cerámica
dura porcelanizada, caracterizado porque cada uno de los
gránulos coloreados individualmente comprende un núcleo que consiste
en un gránulo de polvo de arcilla cerámica atomizada sin pigmentos
de color añadidos, y un recubrimiento coloreado continuo formado por
una masa de partículas finas de pigmento cerámico coloreado
incrustadas en la capa de la superficie exterior de dichos
gránulos.
7. Baldosas cerámicas para el suelo y para
recubrimientos, típicamente baldosas de cerámica dura porcelanizada
coloreadas en su totalidad o sólo en parte de su masa,
caracterizadas porque dicha parte de masa coloreada está
constituida por materiales según la reivindicación 6.
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